Question

在120℃时，甲烷和丁烷的混合物1体积与4体积的O₂在密闭容器中充分燃烧，反应后恢复到原温度，压强为原来的1.1倍，则混合气体中丁烷的体积分数是（　　）

A．20%

B．33.3%

C．40%

D．66.7%

Answer 1

分析：120℃时，甲烷燃烧生成CO₂和H₂O（g），体积不变，则压强增大是由丁烷燃烧生成CO₂和H₂O（g）体积增大造成的，根据体积增加利用差量法，计算出原混合气体中丁烷的体积，再根据体积分数定义计算．

解答：解：120℃时，甲烷燃烧生成CO₂和H₂O（g），通过方程式CH₄+2O₂═CO₂+2H₂O可以发现甲烷燃烧前后气体体积不发生变化．则压强增大是由丁烷燃烧生成CO₂和H₂O（g）体积增大造成的．反应后总体积为5.5体积． 2C₄H₁₀+13O₂═8CO₂+10H₂O所以压强变大就是丁烷的燃烧引起的．
2C₄H₁₀+13O₂═8CO₂+10H₂O…增加△V 
  2                     3
  x             （5.5-5）体积=0.5体积 
所以

2

3

=

x

0.5体积

，解得x=

1

3

体积
混合气体中丁烷的体积分数为

1 3 体积

1体积

×100%=33.3%．
故选：B

点评：考查有机物燃烧计算，难度中等，清楚压强增大是由丁烷燃烧生成CO₂和H₂O（g）体积增大造成的是解题关键．